सभी खनिज (और पत्थर खनिज हैं) की दो महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं - द्रव्यमान और घनत्व। इसके अलावा, पत्थर का घनत्व विशुद्ध रूप से व्यावहारिक अर्थों में महत्वपूर्ण है - खनिज जमा के भंडार की गणना करने के लिए।
यह क्या विशेषता है?
किसी भी पदार्थ के लिए घनत्व को इकाई आयतन से विभाजित द्रव्यमान के रूप में समझा जाता है। चूंकि पत्थरों (अर्थात, खनिज) में एक विषम संरचना होती है और इसमें विभिन्न परमाणु द्रव्यमान के तत्व शामिल होते हैं, उनके घनत्व की भौतिक विशेषता काफी भिन्न हो सकती है। साथ ही, पत्थरों का घनत्व न केवल उन्हें बनाने वाले तत्वों की गंभीरता पर निर्भर करता है, बल्कि इस बात पर भी निर्भर करता है कि प्राथमिक कणों को उनकी आंतरिक संरचना में कितनी मजबूती से "पैक" किया जाता है।
खनिज विज्ञान खनिजों के घनत्व के अध्ययन से संबंधित है। एक पत्थर के घनत्व की गणना एक नमूना खनिज के द्रव्यमान को प्रति इकाई मात्रा में उसी मात्रा के पानी के द्रव्यमान से 4 के तापमान पर विभाजित करके की जाती है। उदाहरण के लिए, नमूना वजन 200 ग्राम है। 40 ग्राम की समान मात्रा में पानी। ऐसे में इस पत्थर का घनत्व 5 के बराबर होगा।
पत्थरों का घनत्व किलोग्राम प्रति घन मीटर में मापा जाता है याग्राम प्रति घन सेंटीमीटर।
पत्थर का घनत्व कैसे ज्ञात करें?
पत्थर का घनत्व कैसे निर्धारित किया जाता है? प्रक्रिया काफी सरल है - हम पहले नमूने को हवा में, फिर पानी में तौलते हैं। आर्किमिडीज के नियम के अनुसार, परिणामी अंतर पानी के द्रव्यमान से मेल खाता है जिसे नमूना विस्थापित करता है। घनत्व की गणना हवा में नमूने के द्रव्यमान को इस अंतर से विभाजित करके की जाती है।
घनत्व के आधार पर खनिज हल्के, मध्यम, भारी और बहुत भारी हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट पत्थर का घनत्व 2,600 किग्रा/वर्ग मीटर है। संदर्भ के लिए: फेफड़ों का घनत्व 2.5 ग्राम / सेमी³ से अधिक नहीं होता है, मध्यम - 2.5 से 4 ग्राम / सेमी³ तक, भारी - 4 से 8 ग्राम / सेमी³ तक। 8 ग्राम/सेमी³ से अधिक घनत्व वाले खनिज बहुत भारी पत्थर होते हैं।
रत्न घनत्व
घनत्व और एक अन्य विशेषता के अलावा - कठोरता, रत्न खनिज या कीमती पत्थरों में भी द्रव्यमान के रूप में एक महत्वपूर्ण घटक होता है, जिसे ग्राम या कैरेट में मापा जाता है (मोती के लिए - अनाज में)।
इन इकाइयों के अनुपात को समझने के लिए, याद रखें: 1 कैरेट 200 मिलीग्राम के बराबर होता है, एक अनाज में 50 मिलीग्राम होता है, यानी 1 कैरेट चार अनाज के बराबर होता है। रत्न माप सटीकता दो दशमलव स्थानों तक है।
लैब में चलते हैं
ड्रेज घनत्व को कैसे मापें। प्रयोगशाला में पत्थर? इसके लिए हाइड्रोस्टेटिक विधि सबसे उपयुक्त है। इसका सिद्धांत कई सदियों पहले ग्रीक वैज्ञानिक आर्किमिडीज द्वारा प्रस्तावित किया गया था। स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम से ज्ञात सिद्धांत का सार इस प्रकार है: एक तरल में डूबा हुआ शरीरएक बल द्वारा इसमें से बाहर धकेला जाता है जो इस पिंड द्वारा विस्थापित द्रव के भार के बराबर होता है।
सीधे शब्दों में कहें तो, यदि आप किसी पत्थर को टांग कर पानी में डाल देते हैं, तो उसका वजन मूल पत्थर की तुलना में उतना ही कम हो जाएगा, जितना कि उसके द्वारा विस्थापित किए गए पानी के आयतन का होता है। स्पष्ट है कि यह आयतन पत्थर के अपने आयतन के बराबर होगा।
इस प्रकार, हवा में पत्थरों को क्रमिक रूप से तौलकर, और फिर पानी में, हम गणना के लिए आवश्यक सभी डेटा प्राप्त कर सकते हैं।
सब कुछ - प्रकृति को
अब आइए प्राकृतिक पत्थर सामग्री की ओर मुड़ें। जैसा कि आप जानते हैं, कई प्रकार हैं। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, किसी भी नस्ल को आमतौर पर दो समूहों में से एक में वर्गीकृत किया जाता है - मजबूत या निम्न-शक्ति।
पहले समूह की सामग्रियों में उच्च कठोरता सूचकांक होता है और, अक्सर, संरचना मध्यम या मोटे अनाज वाली होती है। तथाकथित अपक्षय अवस्था में, उनके पास बहुत कम जल अवशोषण होता है। अन्य (कम-शक्ति) नस्लों में, जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, ताकत बहुत कम है। उनमें जल अवशोषण की मात्रा भी बहुत अधिक होती है।
कभी-कभी, चट्टान के प्रकारों को पहचानते समय, इसकी कठोरता को निर्धारित करना आवश्यक होता है। क्षेत्र में, तथाकथित की मदद से ऐसा करना सबसे सुविधाजनक है। सापेक्ष मोह पैमाने और अतिरिक्त तात्कालिक साधन। इस तरह के तात्कालिक साधन एक स्टाइलस, एक सिक्का, कांच का एक टुकड़ा, एक फाइल, एक स्टील की सुई या चाकू, एक साधारण या हीरे का कांच का कटर हो सकता है। किसी पत्थर का औसत घनत्व उसकी चट्टान के निर्धारण में भी महत्वपूर्ण होता है। इस मान को निर्धारित करके, इसकी पहचान करना संभव हैविशेष तालिकाओं का हवाला देकर नस्ल।
प्राकृतिक पत्थरों के घनत्व की गणना करें
एक नमूना पत्थर के औसत घनत्व की गणना कैसे करें? इसके लिए आवश्यक उपकरण वजन के एक सेट के साथ एक पैमाना है और अनियमित आकार के नमूने की मात्रा को मापने के लिए कौशल है।
ऐसा करने का सबसे आसान तरीका एक स्नातक किए गए स्नातक सिलेंडर के साथ लगभग आधा लीटर की मात्रा है। ऐसे सिलेंडर में 200-300 मिली पानी डाला जाता है और अध्ययन की गई पत्थर सामग्री का एक टुकड़ा रखा जाता है।
पानी में रखे गए नमूनों की कुल मात्रा उनके द्वारा विस्थापित पानी की मात्रा से पहचानी जाती है। फिर, उनके द्रव्यमान को परिकलित आयतन से विभाजित करके, सामग्री का औसत घनत्व प्राप्त किया जाता है।
क्या विचार करना महत्वपूर्ण है?
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह विधि केवल कम जल अवशोषण (2% से अधिक नहीं) वाली घनी चट्टानों के लिए उपयुक्त है। यदि यह विशेषता अधिक है (5% तक), एक सूखा नमूना, जिसे पहले तौला गया था, पहले संतृप्ति के लिए एक जलीय माध्यम में रखा जाना चाहिए। फिर औसत घनत्व उपरोक्त विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है। यदि पानी के अवशोषण के दौरान वजन बढ़ना बंद हो जाए तो संतृप्ति पूर्ण मानी जाती है।
छिद्रपूर्ण पत्थरों (अक्सर चूना पत्थर या टफ्स) में कम ताकत होती है। उन्हें संसाधित करना आसान है - एक साधारण हैकसॉ के साथ वांछित आकार (उदाहरण के लिए, एक घन) का एक नमूना काट लें और किनारों को मापकर इसकी मात्रा की गणना करें।
DIY
क्षेत्र में मापक सिलिंडर की पर्याप्त मात्रा के अभाव में विस्थापित जल की मात्रा निम्न द्वारा निर्धारित की जा सकती हैतरीका। किसी भी बेलनाकार धातु के बर्तन में ऊपर के ठीक नीचे एक साधारण कील से दीवार में एक छेद किया जाता है, फिर उसमें एक ट्यूब डाली जाती है, जिसे स्वतंत्र रूप से किसी भी फिल्म को रोल करके भी बनाया जा सकता है। इसे प्लास्टिसिन या किसी अन्य समान सामग्री के साथ सिलेंडर की दीवार में ठीक करें।
इस प्रकार, आपको एक यात्रा मात्रा मीटर मिलता है। यदि इस इकाई का लगातार उपयोग किया जाता है, तो स्टील या पीतल की ट्यूब को मिलाप करना समझ में आता है।
मानव निर्मित पत्थर
ऊपर लिखी गई हर बात प्राकृतिक पत्थरों को संदर्भित करती है। और अब कृत्रिम लोगों के बारे में बात करने का समय आ गया है। वे दीवार, सड़क और किनारे हो सकते हैं। इसमें कंक्रीट की छत की टाइलें और फ़र्श वाले स्लैब, साथ ही सभी प्रकार के अंधे क्षेत्र, सीढ़ी के कदम और चिमनी तत्व शामिल होने चाहिए।
रूस और विदेशों में लगभग सभी सूचीबद्ध पत्थरों के उत्पादन में सख्त तकनीकी मानकों का उपयोग किया जाता है। वे सभी मुख्य विशेषताओं को नियंत्रित करते हैं - कच्चे माल की गुणवत्ता, खंड का आकार और आकार, भौतिक और यांत्रिक संकेतक (कंक्रीट पत्थरों के घनत्व सहित)।
ये आवश्यकताएं अपेक्षित परिचालन स्थितियों और उपलब्ध सामग्री पर निर्भर करती हैं।
कृत्रिम पत्थर क्या हो सकते हैं?
जिस कंक्रीट से पत्थर बनाए जाते हैं वह भारी या हल्का हो सकता है। इससे बने कृत्रिम पत्थरों को ठोस या खोखला बनाया जाता है। खोखले पत्थरों के लिए औसत थोक घनत्व की मानक विशेषता 1,650 किग्रा / वर्ग मीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए, के लिएफुल-बॉडी - 2,200 किग्रा / मी³।
मध्यम घनत्व (और, इसके अलावा, तापीय चालकता) के संदर्भ में दीवार के पत्थरों को प्रभावी (1,400 किग्रा / मी³ तक घनत्व), सशर्त रूप से प्रभावी (1,400-1,650 किग्रा / मी³) और भारी (ऊपर) माना जाता है 1,650 किग्रा / मी³)। उनमें से अधिकांश अब कम घनत्व (1,800 किग्रा/वर्ग मीटर तक) के हल्के कंक्रीट से निर्मित होते हैं।
उच्च घर्षण और कम पानी के अवशोषण के साथ भारी कंक्रीट (रेत सहित) का उपयोग साइड या सड़क के पत्थरों के उत्पादन में किया जाता है, साथ ही फ़र्श वाले स्लैब, क्योंकि उनके संचालन की स्थिति दीवारों की तुलना में अधिक गंभीर होती है।
कृत्रिम पत्थर भी समुच्चय में भिन्न होते हैं, जो क्वार्ट्ज रेत (ठीक समुच्चय माना जाता है) या मजबूत चट्टानें (बड़े समुच्चय) हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक पत्थर से कुचल पत्थर का घनत्व अंश के आधार पर भिन्न हो सकता है - पीसने की डिग्री। कृत्रिम पत्थर के घनत्व पर समुच्चय की संरचना का भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
